KR20030078951A

KR20030078951A - 위-창자를 이동하는 내시경 장치

Info

Publication number: KR20030078951A
Application number: KR1020037011340A
Authority: KR
Inventors: 피수제이루이스; 아레나알베르토; 멘시아씨아리안나; 다리오파올로
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2003-10-08
Also published as: KR100618119B1

Abstract

전단부 (1b, 21b) 와 후단부(1c, 21c) 사이에 연결된 하나 이상의 길이 가변 중간부 (1a, 21a)를 포함하는 가변 길이 중간접두 방향 (A)을 따라서 인체강내를 이동하는 내시경 장치. 제1 및 제2 클램핑 수단 (7, 12, 27, 32)은 각각 교대로 인체강 내벽(P)의 둘러싼 부분을 클램핑하기 위해 전단 및 후단에 일체로 형성된다. 제1 및 제2 클램핑 수단이 개방상태에 있을 때, 인체강의 벽부가 상기 클램핑의 내로 함입될 정도로 충분한 저기압을 형성하기 위해 흡입 수단 (13, 14, 37, 38)이 상기 제1 및 제2 클램핑 수단에 연결된다. 제1 클램핑 수단을 둘러싼 벽부(P)가 상기 클램핑 수단의 사이에 단단히 고정된 채로, 중간부의 수축으로 인해 후단부의 전진 운동을 유발하며, 제2 클램핑 수단을 둘러싼 벽부(P)가 상기 클램핑 수단의 사이에 단단히 고정된 채로 중간부의 신장으로 인해 전단부의 전진 운동을 발생시키는 동기화된 동작을 위해 중간부의 신장과 수축을 유발하는 수단과, 제1 및 제2 클램핑 수단을 작동하는 수단 (6, 11, 26, 31) 들이 제공된다.

Description

위-창자를 이동하는 내시경 장치{ENDOSCOPIC DEVICE FOR LOCOMOTION THROUGH THE GASTRO-INTESTINAL TRACT}

수술 또는 진단을 위한 내시경 장치들은 이미 알려져 있다. 이러한 장치들은 직접 환자의 몸을 통하여 전방 이동하도록 외과의사에 의하여 작동된다. 각각의 특정 절치를 수행하는 데 필요한 수술 및/혹은 진단 장치, 예를 들면 마이크로 암, 마이크로 카메라, 및/혹은 레이저 에미터, 들이 이들 장치에 일반적으로 관련되어 있다.

외과의사의 임무를 보다 편하게 하기 위하여, 형상을 가능한 한 환자의 인체 강 내에서의 둘러싸고 있는 강의 형상에 유사하게 함으로써 반자율 이동이 가능한 앞에서 언급된 형태의 내시경 장치들이 제안되어 왔다. 이 경우에, 인체 강의 벽들은 장치의 이동을 추진하기 위한 지지체의 역할을 한다. 예를 들면, 미국특허공보 US 5398670에서는, 주로 신장 및 수축이 가능한 벨로우즈 형상의 관체와, 부풀 수 있는 풍선 부재들을 각각 포함하고 있는 양단부들로 형성된 내시경 도구가 제시되어 있다. 상기 풍선부재에 의하여 상기 전단부 및 후단부가 교대로 도구가 이동할 인체 강의 벽들과 수축에 의하여 맞물린다. 상기 두 개의 풍선부재들을 팽창 및 수축시키고, 장치를 접두방향으로의 전진시키기 위하여 순서에 따라서 관체를 신장 및 수축시키도록 하는 제어시스템이 제공된다.

미국 특허 US 5906591에는 같은 형태의 내시경 장치가 제시되어 있다. 그러나 상기 미국 특허 US 5906591에는, 유도된 흡입조건들 하에서 전단부 및 후단부가 강벽에 충분한 고정될 수 있는 진공압이 상기 전단부 및 후단부들의 주변에 순차적으로 형성된다.

인체의 강은 부드럽고, 미끄럽고 젖어 있기 때문에 앞에서 언급된 특허들에 기재된 형태의 내시경 장치가 위-창자의 경로를 이동할 때, 인체 강의 벽들에 내시경 장치가 안정적으로 고정되지 못한다. 미국특허 US 5298670에 따른 풍선-형태의 내시경 장치들을 사용할 때, 비록 창자벽이 연장되어 있을지라도, 위창자의 경로의 극도로 낮은 마찰계수로 인하여 충분한 견인력들을 생성하는 것이 불가능하다. 또한, 풍선의 과도한 신장은 환자에게 큰 고통을 주게 된다. 미국 특허 US 5906591에 따른 내시경 장치의 경우에도 진공도가 어느 정도 이상 증가하게 되면, 바람직하지 못한 손상들이 발생할 수 있는 단점과 함께, 흡입을 증가시킴으로써 유사한 결과가 발생한다.

상기 형태의 내시경 장치들이 안정적으로 고정되기 위해서, 다양한 형태의 보조고정수단을 구비하도록 제안되었으나, 그 장치의 구조가 복잡해지고 길이가 길어지며, 환자 불편함 및 관련된 조직(tissues)이 손상될 수 있는 위험을 증가시켰다.

본 발명은 관체의 공동을 통과하는 내시경 장치에 관한 것으로서, 특히 비록 한정된 것은 아니지만 위창자의 궤적을 통하여 소위 자벌레가 이동하는 것과 같이 접두방향으로 이동할 수 있는 내시경장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 이전에 유사하게 알려진 장치들이 가지는 문제들을 발생시키지 아니하고 인체 강에 적당히 고정될 수 있으며, 인체 강 내의 전진이 가능하도록 하는 위-창자 경로와 같은 인체 강 내의 반자율적 이동형 내시경 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 장치의 크기를 작은 상태을 유지할 수 있는 간단한 구조를 사용하여, 강 벽에 적당한 고정을 확보할 수 있는 상기 형태의 내시경장치를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 전단부와 후단부 사이에서 상기 방향으로 연장하는 적어도 길이가변의 중간부와, 상기 전단부와 후단부와 각각 일체를 이루어 상기 인체 강의 벽 중 둘러싸는 각 부분들을 선택적으로 잡기 위한 제 1 및 제 2 클램핑 수단을 포함하는 인체 강 내에서 접두 이동방향으로 이동하는 본 발명에 따른 내시경장치에 의하여 달성된다. 상기 제 1 및 제 2 클램핑 수단들이 개방상태에 있을 때, 상기 클램핑 수단이 닫혔을 때 견고하게 잡는 것을 확보하기 위하여 상기 제 1 및 제 2 클램핑 수단 내로 상기 인체 강 벽들이 끌려들 수 있도록 충분한 진공을 형성하기 위하여, 상기 제 1 및 제 2 클램핑 수단과 결합된 흡입수단이 제공된다. 상기 중간부가 교대로 신장 및 수축하도록 작동시키기 위한 수단 및 제 1 및 제 2 클램핑 수단을 작동시키기 위한 수단은 상기 둘러싸는 벽의 각 부분이 상기 제 1 클램핑 수단과 견고하게 고정될 때 상기 중간부의 수축에 따라서 상기 접두 방향으로 상기 후단부 장치가 전진하도록 작동하고, 상기 각 둘러싸는 벽이 상기 제 2 클램핑 수단과 견고하게 고정될 때, 상기 중간부의 신장에 따라서 상기 전단부가 전진하도록 동시에 작동한다.

더욱이, 본 발명은 최소 한 개 이상의 가변 길이 중간부(intermetidate section)의 연속적인 신장과 수축에 의해 내시경 장치가 인체강을 통해서 장치의 전단부와 후단부를 규정하는 접두방향을 따라서 이동하는 방법을 제공한다. 상기 장치는 상기 중간부의 연속적인 신장과 수축과 동기화 되어 외부에서 선택적으로 동작 가능한 제1 및 제2 클램핑 수단을 구비한다. 상기 방법은 상기 제 1 및 제 2 클램핑 수단에 대응하여 개방상태에서 공압수축을 형성하고, 상기 공압수축은 인체 강 벽이 둘러싸고 있는 부분이 상기 클램핑 수단에 끌려들어가도록 하고 상기 둘러싸고 있는 벽부분을 잡기 위하여 상기 클램핑 수단을 닫고 상기 접두방향으로 한 단부가 자유롭게 이동할 수 있도록 다른 단부를 견고하게 고정시키는 것을 선택적으로 유도하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 내시경 장치의 주요한 장점은 가능한 마찰력 및 인체 강의 허용조건에 관계없이, 거의 모든 조건에서 관형의 인체 강 내를 이동할 수 있다는 데 있다.

본 발명에 따른 내시경 장치의 추가적인 특징 및 장점은 첨부된 도면과 함께 한정되지 않은 일예에 불과한 아래의 실시예의 설명으로부터 보다 명확해 질 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예의 종단면도이다.

도 2a-2k들은 도 1의 장치의 전진 사이클을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 장치의 종단면도들이다.

도 4는 도 3의 내시경 장치의 IV-IV 화살표 방향의 횡단면도이다.

도 5는 도 3의 내시경 장치의 V-V 방향의 종단면도이다.

도 6a, 6b, 6c는 도 3의 내시경 장치의 후단과 일체인 클램핑 수단의 작동을 개략적으로 보여주는 도면들이다.

도 7a, 7b는 도 3의 내시경 장치의 전단과 일체인 클램핑 수단의 작동을 개략적으로 보여주는 도면들이다.

도 8a-8g는 도 3의 내시경 장치의 전진 사이클을 보여주는 도면들이다.

도 1에 따르면, 본 발명에 따른 내시경 장치는 전체적으로 (1)로 나타내었다. 상기 내시경 장치는 전단부(lb) 및 후단부(lc)로 불리어지는 두개의 단부들 사이에서 연장되는 관형상의 중간부(la)를 포함하여 구성된다. 여기서 "전" 및 "후"는 A로 표시된 화살표의 방향에 의해 정해진다. 상기 내시경 장치는 명백히 상기 인체 강에서 전방 및 후방으로 이동할 수 있다. 상기 관형상의 중간부(la)는 벨로우즈와 같은 형상을 가지며 탄성을 가지고 휘기 쉬운 부재로 만들어지며, 공기와 같은 유체를 담기 위한 공동(3)을 형성하는 벽(2)에 의하여 형성된다. 상기 중간부의 끝단에는 전단부(lb) 및 후단부(lc)에 각각 연결되는 전방 플렌지(2a) 및 후방 플렌지(2b)가 설치된다.

상기 장치의 전단부(lb) 는 플렌지단(4a)가 전방 플렌지(2a)에 고정되고, 타단이 상기 장치의 전방 헤드(5)에 고정되는 스템 (stem)(4)에 의하여 형성된다. 플렌지(2a)의 반대 측의 스템(4)의 플렌지단(4a)에는 벨로우즈 부재(6)가 고정되는데, 상기 벨로우즈 부재(6)는 스템(4)에 슬라이딩 가능하게 탑재되고 벨로우즈(6)의 자유단에 고정된 제 1 클램프(7) (전방 클램프로도 한다)의 턱(7a)과 일체를 이룬다. 상기 제 1 클램프(7)의 다른 턱(7b)은 스템(4)의 축과 수직을 이루고 제 1 턱(7a)를 향하는 전방 헤드(5)의 면에 의하여 이루진다.

후단부(lc)는 관형 연결체(9)가 연장되어 스템(10)의 플렌지단(10a)과 연결되는 후방 헤드(8)에 의하여 형성된다. 플렌지단(10a)의 후방 헤드(8)의 반대측에는 벨로우즈 부재(11)가 고정되는데, 상기 벨로우즈 부재(11)는 스템(10)에 동축을 이루며 슬라이딩 가능하게 탑재된 제 2 클램프(12) (후방 클램프라고도 한다)의 턱(12a)과 일체를 이룬다. 그리고 상기 제 2클램프(12)의 다른 턱(12b)은 일측이 스템(10)의 일단에 고정되고, 타측이 중간부(1a)의 후방 플렌지(2b)에 고정되는 플레이트에 의하여 형성된다.

관형 연결체(9)는 상기 장치를 장치들의 다양한 부분들에 선택적으로 정압 또는 부압을 제공하는 후술할 소스(50)를 포함하는 외부 제어시스템, 예를 들면, 미국 특허 US 5906591의 도 3과 같은 종래의 외부 제어 시스템과 통신을 할 수 있게 한다. 보다 정확하게는, 연결체(9)는 공압관들을 수용하는데, 상기 공압관들은, 각각 클램프들(7, 12), 스템들(4, 10) 내에 형성되고, 연결(9) 내에 수요된 각 공압관들과 연통되는 각 축관들(15, 16)로부터 연장되는 직경관들(13, 14)을 거쳐 턱들(7a, 7b, 12a, 12b) 사이에서의 스템(4, 10)의 표면부로/부터는 물론 장치(1) 내에서 실질적으로 축방향으로 연장되고 벨로우즈-형상의 중간부(la) (관 40)의 챔버(3), 클램프들(7, 12) (관들 41,42)의 작동을 제어하기 위한 벨로우즈 부재(6, 11)로 압축된 공기를 공급하고 공기를 흡입할 수 있게 한다 (도 1에서 개략적으로 도시된 바와 같이). 상기 장치의 전방 움직임에 유용한 공기 제트를 형성하기 위하여 전방 헤드(5)로부터 유출되는 공압관(43)이 추가로 형성된다. 특히, 중간부(la)를 통하는 공압관들은 도 1의 44로 개략적으로 표시된 바와 같이 챔버(3)내에 나선형으로 배치된다.

상기 내시경 장치의 작동 사이클을 도 2a-2k를 참조하여 설명한다 (교대로 가압되는 부분들은 해칭하여 표시하였다). 후방 클램프(12)에서 흡입 조건들을 형성함으로써, 인체 강의 감싸는 벽의 실질적인 환형부(P)는 벨로우즈(11) 내의 압축 공기의 내전(內轉)에 의하여 서로 근접하여 견고하게 벽부(P) (도 2a)를 잡는 턱들 (12a, b) 사이로 밀려 들어온다. 상기 장치의 전단부(lb)로부터 변위가 발생하도록 스템(4)의 반경관(13)을 통하여 공기가 강벽(P) 에 대하여 배출된다(도 2b). 그리고 나서 압축된 공기는 상기 장치의 전단부(lb)를 전방으로 밀면서 신장하는 벨로우즈(2)로 공급된다 (도 2c). 이때, 둘러싸는 강벽(P)의 실질적인 환형부가 밀려들도록 하는 전방 클램프(7) 턱들(7a, 7b) 사이에 수축이 일어난다. 압축된 공기를 내전(內轉) 시킴으로써 벨로우즈(6)은 신장되고 클램프(7)은 강벽을 견고하게 잡도록 근접한다(도 2e). 그리고 벨로우즈(11)은 클램프(12)를 개방하도록 수축에 의하여 물러나게 되고 (도 2f), 스템(10)의 반경관(14)을 거친 공기 제트에 의하여 상기 장치의 후단부(lc)로부터 물러난 잡힌 강벽을 놓게 된다. (도 2g). 그리고 나서후단부(lc)는 안에서 유도되는 수축에 의하여 수축하는 벨로우즈(2)에 의하여 전방으로 밀리게 된다 (도 2h). 이때, 전방 클램프(7)이 개방되어 잡힌 환형의 벽부를 놓아주면서, 후방 클램프(12)는 턱들(12a, 12b) 사이의 저기압의 형성(도 2i)과 후방 클램프(12)의 닫힘(도 2j)에 의하여 둘러싸는 강체 벽(P)의 새 환형부를 잡게 된다.

그리고 나서 상기 사이클은 새로운 전진 단계를 위하여 반복된다.

전방 클램프(7) 및 후방 클램프(12)의 각 턱들(7a, 7b, 12a, 12b) 이 보다 잘 잡을 수 있도록 향상시키기 위하여, 원형 그루부(17)가 그 반대면들 중 하나에 형성되고, 상기 그루브(17)와 결합되도록 대응되는 스텝(18)이 다른면에 형성된다. 잡기 위한 표면들의 모든 모서리들은 조직의 손상을 피하도록 경사지는 것이 좋다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 내시경 장치가 도 3,4,5, 6a-c 및 7a, b에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 21a는 탄성을 가지며 휘기 쉬운 물질로 만들어지고 챔버(23)를 형성하는 벨로우즈 벽(22)에 의하여 형성된 상기 장치의 중간 관형부를 가리키며, 21b는 전방 플렌지(22a)를 통하여 중간부(21a)와 연결된 전단부를 가리키며, 21c는 후방 플렌지(22b)를 통하여 중간부(21a)와 연결된 후단부를 가리킨다.

전단부(21b)는 전방 플렌지(22a)와 연결되고 중간부(21a) 및 후단부(21c)를 거쳐 축방향으로 연장되고 관형 연결체(29)와 연결된 스템(24)과 일체를 이루는 헤드(25)를 포함하여 구성된다. 제 1 클램프(27)는 헤드(25)가 고정된 반대쪽의 스템(24)의 끝단에 장착된다. 각 클램프는 스템(24) 상에서 축방향으로 슬라이딩가능한 턱(27a)과 고정되어 연결된 턱(27b)에 의하여 형성된다. 턱(27a, 27b)는 스템(24) 상에 직경을 이루도록 배치된 한쌍의 턱부들에 의하여 각각 형성된다. 상기 턱(27a)의 두개의 부분들은 스템(24)에 직경반향으로 형성된 슬롯(30)을 통과하는 블라켓(28)에 의하여 상호 연결된다. 작동선(26)은 블라켓(28)의 두지점을 지나게 되는데, 한지점에서는 블라켓에 고정되고 다른지점에서는 슬라이딩 가능하게 고정된다. 작동선(26)은 스템(24)의 전체 길이를 통하여 루프를 형성하여 슬라이딩 가능하게 연장되고, 자유단들은 연결체(29)에 의하여 외부로 전달된다. 명백히, 외부에서 두개의 자유단 중 하나를 당김으로써, 클램프(27)의 개폐가 도 7a 및 7b에도 도시된 바와 같이 제어될 수 있다.

도 6a, b, c에 도시된 바와 같이, 상기 장치의 후단부(21c)는 스템(24) 상에 동축을 이루고 슬라이딩 가능하게 장착된 제 1 슬리브(sleeve)(33)를 포함하여 구성된다. 슬리브(33)는 일단이 중간부(21a)의 후방 플렌지(22b)에 고정되고 타단이 동축인 벨로우(31)에 고정된 플렌지단을 가진다. 한쌍의 암(arm)(33a, 33b)은 직경을 이루도록 대향되고 스템(24)와 평행을 이루며 슬리브(33)로부터 연장된다. 암들 (33a, 33b)은 제 1 클램프(27)의 두 개의 턱부들에 대하여 90도의 각도로 회전된 평면 상에 배치되며, 제 2 클램프(32) 턱들(32a, 32b)을 지지한다. 제 1 클램프(27)와 유사하게, 제 2 클램프(32)는 두개의 직경방향으로 대향되는 클램프 부들에 의하여 형성되며 클램프들(27 및 32)은 도 4에 도시된 바와 같이, 장치의 종축에 대하여 실질적으로 교차하는 배치를 이루게 된다.

특히, 턱(32a)의 한쌍의 부분들은 암들(33a, 33b)의 자유단에 고정된다, 움직임이 가능한 턱(32b)의 한쌍의 부분들은 암들(33a, 33b)의 외부에서 연장되고 제 2 슬리브(34)부터 평행하며 벨로우(31)와 일체를 이루며 슬리브(33) 상에서 축방향으로 슬라이딩 가능한 두 개의 추가된 암들(34a, 34b)의 단부에 형성된다.

암들(33a, b)에 대한 암들(34a, b)의 슬라이딩은 일측은 고정된 턱(32a)과의 접촉에 의하여, 그리고 타측에서는 각 슬라이딩 면들에 형성된 숄더들(shoulders) (35, 36) 사이의 상호 접촉에 제한된다.

관형 연결체(29)는 스템(24) 내에 형성된 일련의 관들과 연통하는 다수개의 공압 튜브들을 수용한다. 특히, 도 3을 참조하면, 인체 강의 둘러싸는 벽부(P)의 고정 및 해제를 돕기 위하여 저기압을 형성하고 제 1 클램프(27)의 턱들(27a, b) 및 제 2 클램프(32)의 턱들(32a, b) 사이에 압축공기을 공급하기 위한 관들(37, 38)이 제공되며, 벨로우즈(31, 22)부터/로 공기를 흡입 또는 공급하여 신장 및 수축하도록 하는 관들이 제공된다. 전방이동 동안 강벽에 대하여 공기를 불어주기 위하여 헤드(25)에 공기를 공급하기 위한 관(45, 46) 또한 제공된다. 이러한 관들은 도 3에 간단하게 도시하였다. 관들(38, 45)은 챔버(23) 내에 나선형으로 배치된다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 상기 내시경 장치의 작동 사이클은 도 8a-8g에 도시하였다. 먼저, 상기 인체 강의 둘러싸는 벽부(P)가 사이로 밀려들도록 제 2 클램프(32)의 턱들에 대응하여 진공이 생성된다 (도 8a). 그리고 나서 압축된 공기가 벨로우즈(31) 내로 유입되면서 신장되어 제 2 클램프(32)를 닫으면서 벽부 P를 잡게된다 (도 8b). 압축된 공기가 전방 헤드(25)를 전방으로 밀도록 팽창하는 벨로우즈(22)의 챔버(23)로 유입된다. 스템(24)를 통한 연결의 관점에서, 전방헤드(25)는 제 1 클램프(27)를 전방으로 밀게된다 (도 8c).

둘러싸는 벽부(P)가 사이로 밀려들도록 제 1 클램프(27)의 턱들 사이에 저기압을 생성한 후에, 제 1 클램프(27)는 벽부(P)를 잡기 위하여 작동선(26)에 의하여 당겨져서 닫히게 된다 (도 8d). 이때 그 사이에 잡힌 벽부(P)를 놓기 위하여 제 2 클램프(32)는 벨로우(31)로부터 공기를 흡입함으로써 개방될 수 있다 (도 8e). 제 2 클램프(32)가 개방되면, 장치는 벨로우(22)로부터 공기를 흡입하여 수축함으로써 제 1 클램프(27)에 대하여 전진하게 된다 (도 8f). 이러한 조건들 하에서, 제 2 클램프(32) 가 다시 인체 강 벽에 고정된 후에, 제 1 클램프(27)는 개방되어 다음의 전진 단계를 위한 사이클을 되풀이 한다.

제 1 및 제 2 클램프(27, 32)의 턱들의 그립(grip) 면들의 반대쪽에는 상기 인체 강의 벽부가 보다 효율적으로 잡을 수 있도록 환형 그루브 및 상기 환형 그루부와 체결 되는 대응 스텝이 형성된다.

하나는 말단 위치에서 잡고 다른 하나는 자유롭게 하여 전방으로 교대로 밀리는 상기 장치 및 클램프의 각 전진 단계시에 본 발명의 제 2 실시예의 클램프들 (27, 32)가 교대로 따라잡는 것이 좋다. 이렇게 하면 인체 강 벽이 그 자체의 유연한 성질에 의하여, 수축단계에서 상기 장치와 함께 접혀 수축되는 것을 방지하며, 다음 신장 단계에서 상기 장치의 실질적인 전방이동 없이 신장하는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 추진하기 위하여 밀기 전에 강벽을 잡을 수 있기 때문에 벽들과의 고정과 그 고정으로 얻어지는 마찰에 의하여 본 발명에 따른내시경 장치는 관 형상의 인체 강을 이동할 수 있다. 본 발명에 따른 장치에 의하여 환자가 보다 편안해지고 수동 조작을 감소시킴으로써 위창자 자양분의 개체 대량검사가 가능하며, 특히 대장 내시경 검사 및 렉토시모이도스포피를 실행할 수 있게 하며, 이는 대장암들의 약 70% 가 대장의 제 1관에 위치된 봐와 같이 특히 중요한 검진이다. 검사 및 진단과 함께, 상기 이동장치에 탑재된 향후 집적화된 소형화된 내시경도구들은 보다 효과적인 치료를 가능하게 될 것이다.

상기한 바와 같은 내시경 장치는 다양한 변형이 가능하다. 전단부 및 후단부는 손상된 경우에, 예를 들면 오염물들에 의하여 막히거나 보수를 위하여 보다 쉽게 교체될 수 있도록 상기 중간부와 교체 가능하게 연결된다. 중간부의 벽은 벨로우즈 대신에 탄성적으로 신장가능한 부드러운 관으로 구성될 수 있다.

상기 장치는 폐기할 수 있는 플라스틱 물질로 만들어 질 수 있으며, 인체 강에 삽입되는 데 적합하게 제공될 수 있다. 비록 본 발명의 실시예들에서는 중간부의 신장 및 수축을 제어하고 클램핑 수단을 개폐하기 위하여 공압에 의하여 작동되는 벨로우즈 수단이 제시되어 있으나, 탄성 수단 또는 소형모터들과 같은 다른 대등한 선형 작동 수단으로 대체하여 사용이 가능하다. 이와 유사하게, 압축된 공기 분배는 앞에서 설명한 방식과는 달리, 예를 들면 형상기억합금 액츄에이터(actuator)들과 함꼐 제어되는 상기 장치 내의 마이크로 밸브들과 같은 다른 방식에 의하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 내시경장치는 특허청구범위에 기재된 발명의 범위에서 벗어나지 않고 추가적인 변화 및/또는 변경들이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 추진하기 위하여 밀기 전에 강벽을 잡을 수 있기 때문에 벽들과의 고정과 그 고정으로 얻어지는 마찰에 의하여 본 발명에 따른 내시경 장치는 관 형상의 인체 강을 이동할 수 있다. 본 발명에 따른 장치에 의하여 환자가 보다 편안해지고 수동 조작을 감소시킴으로써 위창자 자양분의 개체 대량검사가 가능하며, 특히 대장 내시경 검사 및 렉토시모이도스포피를 실행할 수 있게 하며, 이는 대장암들의 약 70% 가 대장의 제 1관에 위치된 봐와 같이 특히 중요한 검진이다. 검사 및 진단과 함께, 상기 이동장치에 탑재된 향후 집적화된 소형화된 내시경도구들은 보다 효과적인 치료를 가능하게 될 것이다.

Claims

접두 진행 방향(A)을 따라 전단부 (lb, 21b) 및 후단부 (lc, 21c) 사이에서 연장되는 하나 이상의 길이 가변의 중간부 (la, 21a)를 포함하며, 상기 전단부 및 각각 상기 후단부와 일체를 이루고 인체 강의 벽 (P)의 각 둘러싸는 부분들을 교대로 잡기 위한 제 1 및 제 2 클램핑 수단 (7,12,27,32)과, 상기 제 1 및 제 2 클램핑 수단과 결합되어 개방상태에서는 상기 인체 강 벽부들이 상기 제 1 및 제 2 클램핑 수단 안으로 밀려들어 가는데 충분한 저기압을 형성하기 위한 흡입 수단 (13,14,37,38), 상기 중간부를 교대로 신장 및 수축하도록 작동시키기 위한 수단 및 상기 제 1 클램핑 수단을 둘러싸는 벽부 (P)가 사이에 견고하게 잡히면서 상기 후단부가 상기 중간부의 수축에 의하여 상기 접두 방향으로 전방 이동을 하고, 상기 제 2 클램핑 수단을 둘러싸는 벽부 (P)가 사이에 견고하게 잡히면서 상기 중간부의 신장에 의하여 상기 전단부가 같은 방향으로 전방이동을 하는 동기화된 작동을 위하여 설치된 상기 제 1 및 제 2 클램핑 수단의 작동 수단 (6,11,26,31)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 접두 진행방향 (A)에 따라서 인체 강을 이동하는 내시경 장치.
제1항에 있어서,

상기 제 1 (7) 및 제 2 (12) 클램핑 수단은 상기 길이 가변의 중간부 (la)의 반대 쪽에 배치되는 내시경 장치.
제1항에 있어서,

상기 제 1 (27) 및 제 2 (32) 클램핑 수단은 상기 길이 가변의 중간부 (21)과 같은 쪽에 배치된 내시경 장치.
제 3항에 있어서,

상기 제 1 (27) 및 제 (32) 클램핑 수단은 후단부 (21c)에 대응되어 배치된 내시경 장치.
제 3항 및 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 제 1 (27) 및 제 2 (32) 클램핑 수단은 두개의 수직 평면들 상에 배치되고, 각각 한쌍의 직경 턱부들에 의하여 형성되는 한 쌍의 턱들을 포함하는 내시경 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 전/후단부 (lb/lc)는 전/후방 헤드 (5/8) 및 그와 일체를 이루며 제 1 / 제 2 클램핑 수단 (7,12)의 턱 (7b, 12b)이 고정된 스템 (4,10)을 포함하며, 사기 다른 턱 (7a, 12a)은 상기 각 스템 (4,10)들에 슬라이딩 가능하게 장착된 내시경 장치.
제 6항에 있어서,

상기 제 1 클램핑 수단 (7)의 작동 수단은 a 공압에 의하여 신장 및 수축이 가능하며 상기 슬라이딩 가능한 턱 (7a) 및 상기 중간부 (la)와 일체를 이루는 벨로우즈 (6)를 포함하는 내시경 장치.
제 6항에 있어서,

상기 제 2 클램핑 수단 (12)의 작동 수단은 공압에 의하여 신장 및 수축이 가능하며 상기 슬라이딩 가능한 턱 (12a) 및 상기 후방 헤드 (8)와 일체를 이루고, 상기 고정된 턱 (12b)은 상기 중간부 (la)와 일체를 이루는 벨로우즈 (11)를 포함하는 내시경 장치.
제 1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전단부 (21b)는 상기 전방 헤드(25)와, 상기 전방 헤드에 일체로 형성되며, 축방향으로 상기 가변길이 중간부 (21a) 및 상기 후단부 (21c)를 통해 뻗어있는 스템(24)으로 구성되며, 상기 스템의 자유단에 상기 제1클램핑 수단(27)의 턱(27b)이 고정되고, 다른 턱(27b)이 상기 스템(24)에 슬라이딩 가능하도록 고정된 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
제 9항에 있어서,

상기 제 1 클램핑 수단 (27)의 작동 수단은 상기 슬라이딩 가능한 턱 (27a)에 고정되어 외측으로부터 작동 가능한 작동선 (26)을 포함하는 내시경 장치.
제 10항에 있어서,

상기 작동선 (26)은 상기 스템 (24)에 대하여 축방향으로 슬라이딩 가능한 블라켓 (28)에 고정되며, 상기 슬라이딩 가능한 턱 (37a)과 일체를 이루는 내시경 장치.
제 1, 3, 4, 5, 9, 10 or 11항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 후단부 (21c)는 길이 가변의 중간부 (21c)와 일체를 이루는 제 1 슬리브 (33)를 포함하며, 상기 제 2 클램핑 수단 (32)의 턱 (32a)은 사기 자유단에 고정되고, 상기 다른 턱 (32b)은 제 2 슬리브 (34)의 단부에 상기 제 1 슬리브 (33) 상에 슬라이딩 가능하게 형성된 내시경 장치.
제 12항에 있어서,

상기 제 2 클램핑 수단 (32)의 작동 수단은 상기 제 1 및 제 2 슬리브 (33,34)를 연결하기 위한 벨로우즈(31)를 포함하는 내시경 장치.
제 12항 또는 제 13항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 슬리브 (33,34)는 각각 상기 스템 (24)과 동축을 이루는 관부와, 상기 고정된 턱 (32a)을 지지하기 위하여 같은 평면을 이루며 직경을 이루도록 대향되고 상기 관부로부터 연장된 한 쌍의 암들 (33a, b; 34a, b) 및 상기 슬라이딩 가능한 턱 (32b)을 포함하는 내시경 장치.
선행된 청구항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 흡입 수단은 외부 진공 및 압축된 공기 소스 (50)와 연결되고 상기 클램핑 수단 (7,12,27,32)의 턱들 사이에 배출하는 상기 스템 (8,10,24) 내에 형성된 공압관들(13,14,37,38)을 포함하며, 상기 외부 소스는 개방되었을 때 상기 턱들이 압축된 공기를 공급하도록 선택적으로 작동하는 내시경 장치.
선행된 청구항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 중간부 (la, 21a)는 챔버 (3,23)를 형성하는 휘기 쉽고 탄성이 있는 벨로우즈 바디 (2,22)에 의하여 형성되고, 상기 중간부 (la, 21a)가 교대로 신장 및 수축하도록 작동시키기 위한 수단은 상기 외부 진공 및 압축공기소스 (50)와 상기 챔버 (3,23)와 각각 연통되며 상기 스템 (10,24) 내에 형성된 공압관 (40,46)을 포함하는 내시경 장치.
제 7항, 제 8항 또는 제 13항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 벨로우즈 (6,11,31)는 선택적으로 압축공기를 공급하거나 신장 또는 수축을 위한 저기압을 형성하기 위하여 각각의 공압관들 (41,42,38)을 통하여 상기 외부 진공 및 압축공기 소스 (50)와 연통된 내시경 장치.
선행된 청구항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 전단부 (lb, 21b)는 공압관 (43,47)을 통하여 상기 외부 소스 (50)와 연결되어 전방 이동시에 상기 주변 벽으로 흩뿌리기 위하여, 상기 인체 강 내에 압축공기를 불기 위한 수단을 구비하는 내시경 장치.
장치의 전단부 (lb, 21b) 및 후단부 (lc, 21c)를 결정하는 접두방향 (A)으로 적어도 하나 이상의 길이 가변 중간부 (la, 21a)의 연속된 신장 및 수축과, 상기 전단부 및 후단부 각각에 결합되며, 상기 중간부의 신장 및 수축에 동기되어 외부로부터 선택적으로 작동 가능한 제1 및 제2 클램핑 수단(7, 12, 27, 32)에 의해 인체강을 통한 내시경 장치 이동 방법으로써,

상기 인체 강의 둘러싸는 벽부 (P)가 상기 클램핑 수단 내로 밀려들도록 하고, 상기 클램핑 수단이 상기 둘러싸는 벽부 (P)를 잡도록 닫혀지고, 각 단부 (lb, lc, 21b, 21c) 중 하나를 견고하게 고정하고, 상기 중간부의 신장 및 수축에 의하여 상기 접두 방향으로의 다른 단부의 자유 이동하도록 하기 위하여, 공압 저기압이 상기 제 1 (7,27) 또는 제 2 (12,32) 클램핑 수단 중 어느 하나에 대응하여 개방상태에서 흡입에 의하여 선택적으로 유도되는 인체 강을 통하여 내시경 장치의 이동을 위한 방법.
제 19항에 있어서,

- 개방 상태에서 상기 제 2 클램핑 수단 (12,32)과 대응하여 흡입에 의하여 상기 공압 저기압을 유도하고, 둘러싸는 벽부 (P)가 그 사이로 밀려들어오도록 하는 단계;

- 둘러싸는 벽부를 잡기 위하여 상기 제 2 클램핑 수단 (12,32)을 닫는 단계;

- 수축된 조건에서 신장된 조건으로 상기 길이 가변의 중간부 (la, 21a)를 신장시키는 단계;

- 상기 둘러싸는 벽부 (P) 가 그 사이로 밀려들어오게 하기 위하여 개방 조건들에서 상기 제 1 클램핑 수단 (7,27)에 대응하여 흡입에 의하여 상기 공압 저기압을 유도하는 단계;

- 그 사이에 상기 둘러싸는 벽부를 잡기 위하여 상기 제 1 클램핑 수단 (7,27)을 닫는 단계;

- 상기 둘러싸는 벽부로부터 놓기 위하여 상기 제 2 클램핑 수단 (12,32)을 개방하는 단계;

- 상기 연장된 조건으로부터 상기 수축된 조건으로 상기 길이 가변의 중간부 (la, 21a)를 수축시키는 단계를;

각각 포함하는 일련의 전진 사이클들로 구성된 인체 강을 통하여 내시경 장치의 이동을 위한 방법.
제 19항 또는 제 20항에 있어서,

상기 둘러싸는 벽부를 놓기 위하여 각 상기 클램핑 수단의 개방 단계 후에, 상기 인체 강을 확장시키기 위하여 공기가 반경방향으로 부는 것을 특징으로 하는 인체 강을 통하여 내시경 장치의 이동을 위한 방법.
제 19, 20 또는 21항에 있어서,

상기 길이 가변 중간부의 신장 또는 수축은 내전(adduction)에 의하여 수행되거나, 변형가능한 물질로 만들어진 상기 중간부에 의하여 형성되는 챔버(3, 23)에/로부터 유체의 흡입에 의하여 각각 수행되는 것을 특징으로 하는 인체 강을 통하여 내시경 장치의 이동을 위한 방법.
제 22항에 있어서,

상기 유체는 공기인 것을 특징으로 하는 인체 강을 통하여 내시경 장치의 이동을 위한 방법.